Extrusion 4-2019

27 Extrusion 4/2019 sowie PP. Erfahrungen eines Kunststoff-Verarbeitungsbetriebes haben gezeigt, dass diese Materialien anteilig etwa 55 Prozent des Eingangsmaterials ausmachen. 40 bis 50 Prozent des Input- Materials sind wirtschaftlich nicht verwertbare Kunststoffe, flammgehemmte Materialien und Kunststoffreste. Es wird aber daran gearbeitet, diesem Rest durch neue Verfahren zu mini- mieren und die Ausbeute zu steigern. Beim Kunststoffrecycling spielt nicht nur die Art des Kunststof- fes, sondern auch die Farbe eine große Rolle. Elektronikschrott Kunststoffe haben dabei einen besonders hohen Anteil an schwarzen Kunststoffen, der zwischen 60 und 75 Prozent be- tragen kann (bei Tonerkartuschen beträgt er zum Teil über 90 Prozent). Ursache dafür ist nicht nur die Tatsache, dass „schwarz modern“ ist, sondern es spielen darüber hinaus auch Kostengesichtspunkte eine Rolle. Während beispielsweise die Einfärbung eines Kunststoffes mit roter Farbe die Kunststoff- Rohware um bis zu 30% verteuert, sind die Mehrkosten für ei- nen schwarz eingefärbten Kunststoff minimal. Kunststoffsortierung Bei der Sortierung von Materialien aus dem „gelben Sack“ ha- ben sich opto-elektronische Sortiergeräte durchgesetzt, die durch Nah-Infrarot-Erkennung (NIR) in der Lage sind zum Bei- spiel Kunststoffflaschen aus PET, PE, PP und anderen vollauto- matisch zu erkennen und die Kunststoffe eindeutig nach Type zu identifizieren. Mit nachgeschalteten Ausblas-Systemen ist es damit möglich, mit NIR-Technik nicht nur komplette Flaschen, sondern sogar Flakes und andere Mahlgüter zu sortieren. Selbstverständlich hat man versucht, auch im Bereich der Kunststoffe aus Elektronikschrott eine solche NIR-Sortierung einzusetzen. Hier besteht allerdings der Nachteil, dass mit NIR nur helle Kunststoffe zuverlässig erkennbar sind, dunkle Kunst- stoffe werden nur bedingt bzw. überhaupt nicht erkannt. Nur etwa 20 bis 40 Prozent der Kunststoffe im Elektronikschrott be- stehen aus hellen Farben, das Gutprodukt beträgt in Summe nur etwa 55 Prozent der gesamten eingesetzten Menge. Ein wirtschaftlich sinnvoller Einsatz von NIR-Verfahren für die Sor- tierung von WEEE ist daher fraglich. Es wird ein zu großer An- teil an wertvollem ABS und PS aufgrund der schwarzen Farbe nicht zuverlässig genug erkannt und geht daher unwieder- bringlich verloren. Will man die wertvolle Ressource „Kunst- stoff“ möglichst vollständig ausbeuten, ist es also unbedingt er- forderlich, auch den Anteil an schwarzen Kunststoffen mög- lichst sortenrein zurückzugewinnen. Zur Separation von solchen Kunststoffgemischen aus Elektro- nikschrott kann die elektrostatische Separationstechnik mit großem Erfolg eingesetzt werden. Man erhält nach vollendeter Separation ABS und PS- Fraktio- nen mit hoher Reinheit von zum Teil über 99 Prozent. Die elek- trostatische Separation erfolgt dabei unabhängig von der Far- be. Es können also auch komplett schwarz eingefärbte Materi- algemische problemlos getrennt werden. Allerdings hat die elektrostatische Separationstechnik einen Ha- ken: Komplexe Gemische, wie sie im Elektronikschrott vorkom- men, können nicht ohne weiteres verarbeitet werden. Es muss vor der Elektrostatik eine Vor-Konzentration in der Form erfol- gen, dass unerwünschte Kunststoffe die beispielsweise Flamm- hemmer enthalten abgetrennt werden. Zur Kunststoff-Vor- Konzentration aus diesen komplexen Materialgemischen emp- fiehlt sich eine Kombination aus nassen und trockenen Aufbe- reitungs-Techniken. Separationsprozess für schwarze Kunststoffe Mit trockenen Separationsverfahren ist es möglich, aus grob vorzerkleinerten WEEE-Kunststoff-Materialien, zum Beispiel im Korngrößenbereich < 50 mm, alle unerwünschte Fremdstoffe wie beispielsweise Folien, Stäube, Fasern, etc. abzutrennen. Dazu setzt man eine Kombination aus Windsichtern, Setzti- schen oder anderen Verfahren ein. Des Weiteren empfiehlt es sich, die Feinfraktion weitestgehend abzusieben und die unter Umständen im angelieferten Materi- al noch enthaltenen Metallteile zu entfernen. Damit ist das Ma- terial ideal vorbereitet für den nächsten Verfahrensschritt, die nasse Trenntechnik. Beim nassen Trennverfahren verwendet man hintereinanderge- schaltete Schwimm-Sink-Becken mit Flüssigkeiten unterschied- licher Dichte. Verwendet man in der ersten Stufe eine Dichte von circa 1,08 kg/dm³, schwimmen sämtliche Gutprodukte (PS, ABS, PP usw.) aufgrund ihrer geringeren Dichte oben, während alle unerwünschten Fremdstoffe, inklusive der flammgehemm- ten Kunststoffe, untergehen und entsorgt werden können. Ein danach folgender weiterer Trennschnitt mit Wasser (Dichte 1,0 kg/dm³) spült nicht nur die restliche Trennflüssigkeit der ers- ten Separationsstufe ab, sondern ermöglicht auch die Trennung in PP und PE als Schwimmfraktion und PS und ABS als Sinkfrak- tion. Auf diese Weise kann man nun aus einem Gemisch unter- schiedlichster WEEE-Kunststoffe die Zielfraktionen PS und ABS und PP und PE als Konzentrate erzeugen. Unerwünschte Fremdstoffe Allerdings sind diese PS- und ABS-Gemische immer noch mit er- heblichen Fremdstoffanteilen verunreinigt. An erster Stelle steht dabei Holz, das beispielsweise von zerkleinerten Lautspre- chern, Radiogehäusen, Paletten usw. stammt. Zur Abtrennung der Holzfraktionen haben sich elektrostatische Separatoren vom Typ Korona-Walzen-Scheider bewährt. Hier wird die unter- schiedliche Leitfähigkeit zwischen feuchtem Holz und trocke- nem Kunststoff zur Separation genutzt. Der Kunststoff ist nach diesem Trennschritt praktisch holzfrei. Gleichzeitig werden in Bild 3: Elastomer-Fraktion nach Separation von hamos RSS